解读三大平衡常数,2010年高考的新爱

解读“三大平衡常数”，2010年高考的新爱 化学平衡常数、电离平衡常数、沉淀溶解平衡常数属于选修四《化学反应原理》部分，是高考考试大纲新增内容。从近几年的高考中发现，化学平衡常数早已成为了高考命题的热点内容；电离平衡常数和沉淀溶解平衡常数也渐有“升温”的表现，因此，可以预测这“三大平衡常数”在2010年的高考中，将继续成为高考考查的重点及热点。下面将分类追踪透析。 一、考查化学平衡常数

例1．（08年山东理综·14）高温下，某反应达到平衡，平衡常数)H()CO()OH()CO(222ccccK。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列

说法正确的是（ ） A．该反应的焓变为正值 B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小 C．升高温度，逆反应速率减小 D．该反应的化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2

答案：A 解析：由平衡常数的表达式可得，该反应化学方程式应为CO2+H2CO+H2O，故D错；由题意知，温度升高，平衡向正反应移动，说明正反应为吸热反应，故该反应的焓变为正值，A正确；恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定增大而不会减小，故B错；C项，升高温度，正逆反应速率都会增大，故C错。 例2．（08年宁夏理综·12）将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应： ①NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)；②2HI(g)H2(g)＋I2(g) 达到平衡时，c(H2)=0.5mol·L-1，c(HI)=4mol·L-1，则此温度下反应①的平衡常数为 A．9 B．16 C．20 D．25 答案：C 解析：由平衡时氢气的浓度可求得反应②分解消耗HI的浓度，c(HI)= 0.5mol·L-1×2=1mol/L，故①式生成c(HI)= c(HI)平衡+ c(HI)

分解= 4mol·L-1+1mol/L =5mol·L-1，c(NH3)平衡= c(HI)①= 5mol·L-1，根据化学平衡常数公式K= c(NH3)平衡×c(HI)平衡=5 mol/L×4mol·L-1，故答案选C。 例3．（09年江苏化学·14）I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)I3－(aq) 某I2、、KI混合溶液中，I3－的物质的量浓度c(I3－)与温度T的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。下列说法正确的是 A． 反应 I2(aq)＋I－(aq)I3－(aq)的△H>0 B．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2则K1＞K2 C．若反应进行到状态D时，一定有v正＞v逆 D．状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大 答案：BC 解析：随着温度的不断升高，I3－的浓度逐渐的减小，说明反应向逆方向移动，也就意味着该反应是放热反应，所以△H＜0，

所以A项错；因为K=]I[]I[]I[2-3，T2＞T1，所以当温度升高时，反应向逆方向移动，即K1＞K2，B正确；C项，从图中可以看出

D点并没有达到平衡状态，所以它要向A点移动，这时I3－的浓度在增加，所以v正＞v逆，C项正确；D项，从状态A到状态B，I3－的浓度在减小，那么I2的浓度就在增加，D正确。 例4．（09年海南化学·4）在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表： 物质 X Y Z

初始浓度/mol·L-1 0.1 0.2 0

平衡浓度/mol·L-1 0.05 0.05 0.1

下列说法错误．．的是

催化剂 高温 A．反应达到平衡时，X的转化率为50％ B．反应可表示为X+3Y2Z，其平衡常数为1600 C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大 D．改变温度可以改变此反应的平衡常数 答案：C 解析：C项，增大压强不可能使平衡常数增大，C错；其他选项均为平衡中的基础计算和基础知识，关键是根据表中数据（0.1－0.05）∶(0.2－0.05)∶(0.1－0)=1∶3∶2可推导出反应式为X+3Y2Z。 高考解读与预测： 通过对近几年高考试题的研究发现，高考对化学平衡常数的考查，主要考点为：一是考查化学平衡常数表达式的正误；二是考查化学平衡常数的计算；三是影响化学平衡常数的因素，如温度、浓度、压强等，当然，它只与温度有关，与浓度或压强无关。宁夏、海南偏重于化学平衡常数的求算，特别是海南；山东、广东、北京、江苏等地，则偏重于表达式及影响因素的考查。将化学平衡常数的考查借助图象考查，同时考查化学平衡的移动及化学速率等到问题，是目前高考最爱的题型之一。 方法规律： ①对于一般的可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+qD(g)，其中m、n、p、q分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计

量数。当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数公式可以表示为：,各物质的浓度一定是平衡．．时的浓度,而不是其他时刻的. ②在进行K值的计算时，固体和纯液体的浓度可视为“1”。例如：Fe3O4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H2O(g)，在一定温度下，化学平

衡常数。 ③利用K值可判断某状态是否处于平衡状态。例如，在某温度下，可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，平衡常数为K。若某

时刻时，反应物和生成物的浓度关系如下： ，则有以下结论： K/＝K ，V(正)＝V(逆)，可逆反应处于化学平衡状态； K/＜K ，V(正)＞V(逆)，可逆反应向正反应方向进行； K/＞K ，V(正)＜V(逆)，可逆反应向逆反应方向进行。 ④化学平衡常数是指某一具体化学反应的平衡常数，当化学反应方程式的计量数增倍或减倍时，化学平衡常数也相应的发生变化。 二、考查电离平衡常数

例5.（2008山东卷）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO3-＋H+的平衡常数K1= 。（已知：10-5.60=2.5×10-6） 解析：此题可直接运用电离平衡常数的公式进行计算，只要准确的代入数值计算，不难得出答案。根据电离平衡常数公式可知：K1=c(H+)c(HCO3-)/c(H2CO3)=10-5.60×10-5.60/l.5×10-5=4.2×10-7mol. L-1。 例6．（09年海南化学·6）已知室温时，0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1％发生电离，下列叙述错误．．的是：

A．该溶液的pH=4 B．升高温度，溶液的pH增大 C．此酸的电离平衡常数约为1×10-7 D．由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍 答案：B 解析：A项，根据HA在水中的电离度可算出c(H+)=0.1× 0.1%mol·L-1=10-4 mol·L-1，所以pH=4，A正确；因HA在水中存在电离平衡，升高温度促进平衡向电离的方向移动，所以c(H+)将增大，pH值会减小，B错；C项，可由平衡常数表达式算出

K=c(HA))c(A)c(H-=1×10-7 ，故C正确。D项，溶液中的c(H+)=10-4 mol·L-1 ，所以c(H+)水电离= 10-10 mol·L-1，前者是后者的106倍， D正确。 例7．（09年福建理综·10）在一定条件下，Na2CO3溶液存在水解平衡：CO32－＋H2OHCO3－＋OH－。下列说法正确的是 A．稀释溶液，水解平衡常数增大 B．通入CO2，平衡朝正反应方向移动

C．升高温度，323()()cHCOcCO减小 D．加入NaOH固体，溶液pH减小

答案：B 解析：平衡常数仅与温度有关，故稀释时是不变的，A错；CO2通入水中，相当于生成H2CO3，可以与OH－反应，而促进平衡正向移动，B正确；升温，促进水解，平衡正向移动，故表达式的结果是增大的，C错；D项，加入NaOH，碱性肯定增强，pH增大，故D错。 例8．（09年山东理综·28）运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。在25℃下，将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合，反应时溶液中c(NH4*)=c(Cl-)。则溶液显 性（填“酸”、“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb= 。 解析：（Kb= [OH-][ NH4*] [NH3·H2O]，c(NH4*)=c(Cl-)＝0.005 mol·L-1；c(H＋)＝c(OH-)＝1×10-7 mol·L-1（因为是25℃下且为中性）；[NH3·H2O]

＝a2mol·L-1－0.005 mol·L-1，则：Kb=10-9a－0.01mol·L-1。 高考解读预测： 通过对近几年高考题的研究发现，高考对电离平衡常数的考查，涉及到的省份不多，主要分布在山东、海南，估计有蔓延扩张的趋势，高考对它的考查角度主要是电离平衡常数计算，当然，影响它的因素，也应引起我们的高度重视。另外，水解平衡也作为一种平衡状态，也可能成为考查平衡移动的一种新形式，也要引起注意。 方法规律： ①在一定温度下，弱电解质达到电离平衡时，各种离子浓度之积与溶液中未电离的分子浓度之比是一个常数，该常数就叫电离平衡常数。如CH3COOHCH3COO-+H+，K=c(CH3COO-)c(H+)/c(CH3COOH). ②电离平衡常数是描述弱电解质的电离平衡的主要参数，也是弱酸、弱碱是否达到平衡状态的标尺。它只受温度的影响，因电离过程是吸热过程，故它随温度的升高而增大。 ③对于多元弱酸来说，由于上一级电离产生的H+对下一级电离起到抑制作用，一般是K1≥K2≥K3，即第二步电离通常比第一步电离难得多，第三步电离又比第二步电离难得多，因此在计算多元素弱酸溶液的c(H+)或比较弱酸酸性相对强弱时，通常只考虑第一步电离。 三、沉淀溶解平衡常数

例9(2008年山东卷)某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是（ ） 提示：BaSO4(s) Ba2+(aq)＋SO42-(aq)的平衡常数Ksp＝c(Ba2+)·c(SO42-)，称为溶度积常数。 A．加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点 B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点 C．d点无BaSO4沉淀生成 D．a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp 解析：当加入Na2SO4溶液时，c(SO42-)增大，沉淀溶解平衡向沉淀析出方向进行，则c(Ba2+)会减小，故A错；蒸发溶液时，可使溶液的c(SO42-)和c(Ba2+)同时增大，而d→c显示c(SO42-)未变，故B错；d状态点，因其在沉淀溶解平衡点c点的下方，说明未达到沉淀溶解平衡状态，故无BaSO4沉淀生成，C正确；D项，因a、c两点对应的都是在相同的温度下的Ksp，故二者的Ksp相同，D错。本题答案选C。 点评：本题主要考查了沉淀的溶解和生成过程中离子浓度的变化、影响Ksp的因素及沉淀析出的条件等，解题主要策略是应用化学平衡移动理论。学生易错的原因主要在于对于沉淀溶解平衡的理论掌握不到位，同时也不能正确的结合图象进行分析，从而不知所措而错选。